Durch die Einführung der Trinkwassereinzugsgebieteverordnung (TrinkwEGV) soll der Schutz der Ressource Trinkwasser verbessert werden. Erstmalig wurde ein flächenhaftes, strukturiertes Vorgehen zum Umgang mit Gefährdungen für das Grund-, Oberflächen- und Rohwasser in den Einzugsgebieten (EZG) von Wasserfassungen vorgegeben. Hierfür wurde die novellierte EU-Trinkwasserrichtlinie in nationales Recht umgesetzt.

Für jedes EZG einer Wassergewinnungsanlage ist mittels eines risikobasierten Ansatzes eine Bewertung der genutzten Ressource durch den Betreiber vorzunehmen und ein davon abhängiges Risikomanagement durch die zuständige Behörde umzusetzen. Die Gefährdungsanalyse und Risikoabschätzung erfolgt dabei auf Grundlage vorhandener Nutzungen im EZG. Im Rahmen des zyklischen Risikomanagements sollen Gefährdungen beseitigt bzw. reduziert und damit der erforderliche Aufwand der Aufbereitung von Trinkwasser verringert werden.

Die Berliner Wasserbetriebe produzierten im Jahr 2024 für die Versorgung von 3,6 Mio. Einwohner Berlins 209,3 Mio. m³ Trinkwasser. Die Trinkwassergewinnung erfolgt dabei zu ca. 70 % aus Uferfiltrat und ca. 30 % aus Grundwasser. Eine der größten Herausforderungen in Bezug auf die TrinkwEGV besteht in Berlin darin, dass für die ober- und unterirdischen EZG der Wasserfassungen mit einer Gesamtfläche von insgesamt 2.450 km² (entspricht der dreifachen Fläche Berlins) verschiedenste Gefährdungskategorien bewertet werden müssen.

Die Berliner Wasserbetriebe führen bereits seit vielen Jahren im Rahmen ihres Water-Safety-Plans (WSP) eine systematische qualitative Risikobewertung der Trinkwasserressource innerhalb der Wasserschutzgebiete (insgesamt ca. 225 km²) durch. Im Gegensatz zum WSP erfolgt im Rahmen der TrinkwEGV eine flächenbasierte Bewertung des gesamten EZG einer Wassergewinnungsanlage (siehe Abbildung). Dabei gibt die TrinkwEGV durch den knappen Umfang nur einen Rahmen vor, der durch Behörden und Betreiber gefüllt werden muss, welche bislang keine bis wenig Erfahrungen mit der Umsetzung haben. Im folgenden Beitrag sollen die Vorgehensweise und Erfahrungen der Berliner Wasserbetriebe dargestellt werden.

In neun Wasserwerken wird das Rohwasser aus den teilweise urban beeinflussten EZG naturnah aufbereitet. Da bei der Uferfiltration das Wasser der Oberflächengewässer indirekt über das Grundwasser wasserwirtschaftlich genutzt wird, wurden für die Risikoabschätzung neben den unterirdischen auch die dazugehörigen oberirdischen EZG erfasst und dokumentiert. Anschließend wurden aufgrund der vorwiegend städtisch geprägten EZG, 70 Gefährdungskategorien ermittelt und bewertet.

In diesem Vortrag werden zunächst die Ergebnisse der intensiven Abstimmungen mit den zuständigen Behörden z.B. zu Festlegungen der Einzugsgebietsgröße oder dem Umfang der zu betrachtenden Parameter des Untersuchungsprogramms vorgestellt. Weiterhin werden Einblicke in die Datenbeschaffung, die Nutzung von Leitfäden und Merkblättern, sowie die Übertragung der WSP-Ergebnisse in die flächenspezifische Gefährdungsanalyse gegeben.

Anschließend werden am Beispiel des Wasserwerkes Beelitzhof die ermittelten Gefährdungsträger und -ereignisse sowie die GIS-basierte Risikoanalyse und -bewertung mit der Software Riskplus^© aufgezeigt und die sich daraus ergebenen Maßnahmen vorgestellt.

Mit diesem Vortrag soll gezeigt werden, dass die TrinkwEGV ein wertvolles Instrument ist, um den Ressourcenschutz voranzutreiben, aber noch viele Herausforderungen bei der Umsetzung existieren.

Die Trinkwassereinzugsgebieteverordnung (TrinkwEGV) verpflichtet Betreiber von Wassergewinnungen zur Bewertung ihrer Einzugsgebiete und zur Übermittlung der Ergebnisse an die zuständige Wasserbehörde. Diese bilden die Grundlage für Untersuchungsprogramme und das behördliche Risikomanagement.

Am TZW wurde eine praxisnahe Methodik zur semi-quantitativen Risikobewertung entwickelt (Brauer et al. 2024; Brauer et al. 2019) und in der Softwarelösung RiskPlus (www.riskplus.info) umgesetzt (Sturm et al. 2024). Diese berücksichtigt die Schutzwirkung des Einzugsgebiets und fand Eingang ins technische Regelwert (DVGW 2021, 2024).

RiskPlus integriert bodenkundlich-hydrogeologische Daten zur Durchlässigkeit des Grundwasserleiters in Anlehnung an (Ad-hoc-Arbeitsgruppe Hydrogeologie 1997) und zur Schutzwirkung der Grundwasserüberdeckung, vgl. (Hölting et al. 1995). Die Schutzwirkung des Einzugsgebiets ergibt sich aus der Rohwasserschutzwirkung (basierend auf kf-Wert und Fließzeit, vereinfacht ausgedrückt durch die Schutzzone) und Schutzwirkung der Grundwasserüberdeckung (vgl. Abb.). Die Daten stammen aus Gutachten der Betreiber, der HÜK (BGR 2019) und von Geologischen Landesämtern.

Aktuelle Erfahrungen aus über 100 Projekten mit RiskPlus am TZW zeigen, dass die Methodik praxistauglich ist. Unsicherheiten bei den Daten zur intrinsischen Vulnerabilität konnte durch eine geeignete Gewichtung begegnet werden. Anwender wünschen zunehmend die Integration lokaler, hochauflösender Daten, was bei der Weiterentwicklung von RiskPlus berücksichtigt wird.

Literatur:

Ad-hoc-Arbeitsgruppe Hydrogeologie (1997): Hydrogeologische Kartieranleitung. Geologisches Jahrbuch, Reihe G, Heft 2

BGR (2019): Hydrogeologische Übersichtskarte 1:250.000 von Deutschland (HÜK250) (WMS). https://geoportal.bgr.de/

Brauer, F.; Sebastian Sturm; Fischer, T.; Brauer, T.; Kawerau, L. (2024): Umsetzung des Risikomanagements für Trinkwassereinzugsgebiete. In: Wasserwirtschaft - Wassertechnik 2024 (7-8), S. 16–20

Brauer, F.; Sturm, S.; Kaupe, M.; Schiffmann, S. (2019): Mehrwert des Risikomanagements für den Wasserversorger. In: DVGW energie | wasser-praxis (12).

DVGW (2021): DVGW-Information WASSER Nr. 105. Sicherheit in der Trinkwasserversorgung - Risikomanagement im Normalbetrieb für Einzugsgebiete von Grundwasserfassungen zur Trinkwassergewinnung. Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches

DVGW (2024): Merkblatt W 1004 Bewertung von Trinkwassereinzugsgebieten gemäß TrinkwEGV. Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW-Regelwerk. Technische Regel)

Hölting, B.; Haertle, T.; Hohberger, K.-H.; Nachtigall, K. H.; Villinger, E.; Weinzierl, W. et al. (1995): Konzept zur Ermittlung der Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung. In: Geologisches Jahrbuch, Reihe C (63), S. 5–24

Sturm, S.; Witzig, C.; Fischer, T.; Brauer, F. (2024): Die Softwarelösung für intelligentes Risikomanagement in der Wasserversorgung. In: gwf-Wasser | Abwasser (10), S. 32–36

TrinkwEGV (11.12.2023): Verordnung über Einzugsgebiete von Entnahmestellen für die Trinkwassergewinnung (Trinkwassereinzugsgebieteverordnung - TrinkwEGV). BGBl 2023, 346.

Die Trinkwassereinzugsgebieteverordnung verpflichtet Wasserversorger, Risiken für die Rohwasserbeschaffenheit an ihren Wasserfassungen zu bewerten und geeignete Maßnahmen zur Gefahrenabwehr einzuleiten. Die grundsätzliche Vorgehensweise bei der Gefährdungsanalyse ist im DVGW-Merkblatt W 1004 beschrieben, die konkrete Ausgestaltung obliegt jedoch den ausführenden Stellen. Dies führt zu einem erheblichen Interpretationsspielraum – insbesondere bei der Bewertung des Ausgangsrisikos und noch stärker bei der Einschätzung der natürlichen Schutzwirkung im Einzugsgebiet. Die Ergebnisse sind daher oft subjektiv geprägt und zwischen Wasserversorgern kaum vergleichbar.

Wir beraten zahlreiche Wasserversorger in Mecklenburg-Vorpommern und angrenzenden Bundesländern und sind in diesem Zusammenhang mit der Erstellung der Unterlagen gemäß Verordnung beauftragt. Unser Ziel ist eine möglichst objektive, nachvollziehbare und reproduzierbare Bewertung.

Dazu haben wir – basierend auf der verfügbaren Datenlage – einen Katalog zur Bewertung des Ausgangsrisikos entwickelt. Im Fokus steht zudem die Quantifizierung der natürlichen Schutzwirkung. Hierfür wurde ein methodischer Ansatz erarbeitet, der flächenhaft verfügbare hydrogeologische Daten optimal nutzt und sowohl horizontale als auch vertikale Fließprozesse berücksichtigt.

Der Weg von der Gefahrenquelle bis zur Fassung wird in drei Transferbereiche untergliedert:

a) vertikaler (oft ungesättigter) Fluss bis zum obersten Grundwasserleiter

b) vertikale Interaktionen im gesättigten Bereich, Speisung tieferer Grundwasserleiter

c) horizontaler Transport im genutzten Grundwasserleiter

Für die Einsickerung ins Grundwasser (a) können landesweit vorliegende Daten zur Schutzfunktion der Überdeckung verwendet werden, die in drei Klassen gruppiert sind („günstig“, „mittel“, „ungünstig“) [1].

Wenn ein unterer oder auch ein stark gespannter Grundwasserleiter durch die Wasserfassung erschlossen wird, müssen zusätzlich die vertikalen Fließbewegungen im Grundwasser berücksichtigt werden. Diese stehen in einem engen Zusammenhang zur Speisung des genutzten Grundwasserleiters (b). Je stärker der horizontale Grundwasserabstrom oberhalb des Nutzhorizonts, desto geringer ist die Gefahr durch vertikale Einsickerung. Die Schutzwirkung unterschiedlicher Grundwasserspeisungstypen wird in Anlehnung an Hennig & Hilgert [2] quantifiziert.

Die horizontale Fließzeit vom Standort der Gefährdung bis zum Schwerpunkt der Entnahmestellen (c) wird über einen geohydraulischen Ansatz in Abhängigkeit von den hydrogeologischen Parametern geschätzt.

Aus den Schutzfaktoren der drei Transferbereiche wird ein Risiko-Reduktionsfaktor berechnet und es erfolgt eine Priorisierung der Risiken. Die entwickelte Methodik ist weitgehend automatisierbar und ermöglicht eine einheitliche und nachvollziehbare Bewertung aller durch uns bearbeiteten Wasserfassungen. In der Abbildung ist das Ergebnis der Priorisierung beispielhaft dargestellt.

Ziel des Vortrags ist es, die Methodik vorzustellen und die zusammengefassten Ergebnisse aus der Anwendung auf insgesamt 61 Wasserfassungen zu präsentieren.

[1] www.umweltkarten.mv-regierung.de

[2] Hennig & Hilgert: Speisung bedeckter Grundwasserleiter im norddeutschen Lockergestein – Eine Auswertung für Mecklenburg-Vorpommern. Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge, Heft 1/2 / 2018, 27-37

Rückblickend auf zwanzig Jahre Erfahrung mit Pestizidverboten in den Grundwasserschutzgebieten Luxemburgs, stellen sich folgende Probleme heraus:

1. Ein landesweites Verbot von einem Wirkstoff erhöht die Durchbruchswahrscheinlichkeit von Ersatzstoffen, weil diese durch das Verbot vermehrt angewendet werden.

2. Die Verbote kommen zu spät um das Grundwasser proaktiv zu schützen, weil sie erst ausgesprochen werden, nachdem eine Verunreinigung in den Grundwasserfassungen festgestellt wurde.

Dementsprechend besteht die neue Strategie der luxemburgischen Wasserverwaltung darin,die lokale Merkmale von jeder Schutzzone bei der Risikobewertung zu berücksichtigen. Das bedeutet insbesondere, die tatsächliche Pestizidanwendung pro Schutzgebiet zu erfassen (Wirkstoff UND Dosis). Dafür wird mit der Hilfe der landwirtschaftlichen Beratern eine Liste der Produkte pro Kultur verfasst, die dann benutzt wird, um die Auswaschung mit einem physikalisch-basierten Modell abzuschätzen. Daraufbasierend wird eine Kombination von verschiedenen agronomischen Massnahmen erarbeitet, mit dem Ziel die Anwendung der Risikosubstanzen langfristig unter der errechneten kritischen Schwelle zu halten, beziehungsweise zu bringen, bevor sie das Grundwasser verunreinigen.

Sowohl der Schutz der öffentlichen Trinkwasserversorgung als auch der Bau und die Erhaltung von Straßen sind Aufgaben der Daseinsvorsorge, die von der öffentlichen Verwaltung auf der Grundlage gesetzlicher Regelungen wahrzunehmen sind. Der steigende Wasserbedarf, die Lage von Straßen innerhalb bestehender, neu ausgewiesener oder angepasster Wasserschutzgebiete, die Anforderungen an die Wasserqualität und das zunehmende Verkehrsaufkommen führen zu einer Überlagerung von Belangen des Gewässerschutzes und straßenbaulichen Aufgaben.

Zur Umsetzung des Trinkwasserschutzes an Straßen werden im Arbeitskreis „Straßen in Wasserschutzgebieten“ der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) Technische Regelwerke erarbeitet, die die Gewinnung aus Grundwasser, Quellen, Oberflächengewässern und Talsperren berücksichtigen. Der Arbeitskreis ist ein paritätisch aus Vertretern der Wasserwirtschaft und des Straßenwesens zusammengesetztes Gremium.

Die „Richtlinien für bautechnische Maßnahmen an Straßen in Wasserschutzgebieten (RiStWag)“ der FGSV (aktuell von 2016) sind beim Neu-, Um- und Ausbau von Straßen anzuwenden. Um einen wirksamen Trinkwasserschutz im Bereich von Straßen sicherzustellen, geht das in den RiStWag dargestellte Schutzkonzept über die allgemeinen gewässerschutzrechtlichen Vorgaben der „Richtlinien für die Entwässerung von Straßen (REwS)“ hinaus. Beide Richtlinien sind vom Bundesverkehrsministerium für Bundesfernstraßen verbindlich eingeführt, ebenso von vielen Bundesländern für die Straßen in ihrem Zuständigkeitsbereich.

Die „Hinweise für Maßnahmen an bestehenden Straßen in Wasserschutzgebieten (H BeStWag)“ befassen sich mit Maßnahmen zum Trinkwasserschutz an bestehenden Straßen. Dafür galten bisher die BeStWag 1993, sie wurden überarbeitet und neu als H BestWag 2025 herausgegeben.

Diese beschreiben Möglichkeiten zur Identifizierung und Bewertung von Streckenabschnitten bestehender Straßen, von denen Gefährdungen für die Trinkwassergewinnung ausgehen. Als Beitrag zum Risikomanagement nach TrinkwEGV für die Nutzungsart Straße wird eine Methodik vorgestellt, die es ermöglicht, eine einzugsgebiets- oder straßennetzbezogene Betrachtung der linienhaft verteilten Risiken durch Stoffeinträge im Normalbetrieb sowie Havarien vorzunehmen.

In Anlehnung an DVGW W 1004 (M) werden diese Gefährdungen nach Schadensausmaß und Eintrittswahrscheinlichkeit bewertet und mit der Vulnerabilität der Trinkwassergewinnung mit den Teilaspekten Grundwasservulnerabilität und Rohwasservulnerabilität (= Gesamtvulnerabilität) kombiniert. Hierfür werden hydrogeologische, straßenbauliche, verkehrliche sowie ggf. die hydrologischen Faktoren, die speziell für die Trinkwassergewinnung aus Talsperren relevant sind, miteinander verschnitten. Die Methodik wurde durch mehrere Wasserversorger getestet und wird anhand eines Praxisbeispiels vorgestellt.

Die H BeStWag erläutern Möglichkeiten zur Dringlichkeitsreihung der identifizierten Gefährdungsstellen und nennen Schutzmaßnahmen, die an bestehenden Straßen umgesetzt werden können. Diese können betrieblicher, verkehrsregelnder, verkehrstechnischer und/oder bautechnischer Art sein und einzeln oder ggf. kombiniert zum Einsatz kommen. Art und Umfang der im Einzelfall in Betracht kommenden Maßnahmen hängen von den vor Ort vorliegenden Gefährdungen ab und sollten durch die Straßenbauverwaltung anhand der örtlichen Situation mit Wasserbehörden und Wasserversorgern abgestimmt werden.

Die städtischen Grundwasserstände im Großraum Doha, Qatar, steigen in mehreren Stadtteilen an; die Ursachen des steigenden Grundwasserspiegels sind unklar. Zum Management der gefährdeten städtischen Infrastruktur ist deshalb eine forensische Aufklärung dominierender Wasserzuflüsse erforderlich. Verschiedene Quellwasserarten könnten zu einem lokalen/regionalen Grundwasseranstieg beitragen: Trinkwasser (PWN), Abwasser (SWR), behandeltes Abwasser (TSE) und Bewässerungswasser (IRR). Um die Ursachen schwankender Grundwasserstände zu identifizieren, wurde eine umfassende Tracerstudie durchgeführt.

Verschiedene Tracer wie stabile Wasserisotope, Tritium, Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und Schwefelhexafluorid (SF₆), Süßstoffe sowie Anionen und Kationen wurden analysiert, um anthropogene und natürliche Zuflüsse in das oberflächennahe Grundwassersystem zu identifizieren und zu unterscheiden. Für die oben genannten Eintragsquellen und das Basisgrundwasser (SGW) wurden repräsentative Tracerprofile definiert. Anschließend wurden diese Quelltyp-Tracerprofile mit Grundwasserproben aus Problemzonen korreliert, um die Grundwasserzuflüsse zu priorisieren.

Der erhaltene Datensatz bestätigt eindeutig Zuflüsse aus verschiedenen Quellen. Insbesondere Süßstoffe erwiesen sich als wertvolle funktionelle Tracer zur Unterscheidung von behandeltem und unbehandeltem Abwasser sowie natürlichem Grundwasser. Lokal unterschiedliche Grundwasserzuflüsse führten zu einem komplexen Muster von Tracersignalen, die anhand statistischer Bewertungskriterien ausgewertet wurden. Eine integrierte Klassifizierung der potenziellen Zuflüsse erfolgte durch Diskriminanzanalysen und andere multivariate statistische Methoden. Die Dateninterpretation und -bewertung wurde zusätzlich durch numerische Grundwasserströmungsmodelle unterstützt. Diese bestätigten die unterschiedliche Bedeutung der PWN-, SWR‑, TSE- und IRR-Zuflüsse in das flache Grundwassersystem auf verschiedenen räumlichen Skalen. Die endgültige Bewertung der Zuflüsse (siehe Abbildung) führte schließlich zu spezifischen Empfehlungen für das lokale Grundwassermanagement.

Viel wurde im Vorfeld über die Chancen und die einzusetzenden Ressourcen für die Risikobewertung nach Trinkwassereinzugsgebieteverordnung (TrinkwEGV) diskutiert. In der Rückschau auf die Erfahrungen aus dem ersten Bearbeitungszyklus soll die Frage beleuchtet werden, ob die TrinkEGV umsetzungs- und praxistaugliche Chancen für die Wasserversorger und Behörden bietet. Ein besonderer Fokus soll zum einen auf hydrogeologischen Aspekten, zum anderen aber auf Risikomanagementmaßnahmen gelegt werden. In Anlehnung an Arbeitssicherheitsprinzipien (TOP – technische Reduktion, dann organisatorische Reduktion des Risikos und erst im letzten Schritt der Schutz durch eine persönliche Schutzausrüstung), werden dabei zuerst Maßnahmen zur Vermeidung zukünftiger Risiken beleuchtet, gefolgt von Maßnahmen zur Risikominimierung der bestehenden Risiken. Zuletzt wird das Untersuchungsprogramm als Risikomanagementmaßnahme herangezogen. Es werden konkrete Maßnahmenvorschläge vorgestellt, die in Zusammenarbeit mit den Wasserversorgern und Behörden entstanden sind.